Dan-Kvik 360 UKRUDTSMIDDEL

Projekter i Mykologi vinter/forår 2012/2013
Kontakt-personer:
Søren Rosendahl, tlf.: +45 22 67 07 11, E-mail: soerenr@bio.ku.dk
Rasmus Kjøller, tlf.: +45 51 82 70 27, E-mail: rasmusk@bio.ku.dk
Universitetsparken 15, byg. 1, 2. sal (Terrestrisk Økologi)
NB Lauritz W Olsons legat giver studerende i Mykologi ved KU
mulighed for betaling af deltagelse i kongresser og kortere
forskningsophold i udlandet mm.
Er fugle den primære spredningskilde for arbuskulære mykorrhizasvampe? (Vejledere: Søren
Rosendahl, Rasmus Kjøller og Hans-Henrik Bruun).
Hovedparten af klodens plantearter danner symbiose med arbuskulære mykorrhizasvampe (AM
svampe). AM svampe spreder sig vha. relativt store (50-500 µm) sporer der dannes i rhizospheren.
Derfor kunne man tænke sig at AM svampe kun har et relativt begrænset spredningspotentiale,
men resultater fra et igangværende forskningsprojekt peger på at gæs evt. kan være en meget
vigtig og effektiv spredningskilde for AM svampe. Vi har fundet en slående lighed i mellem de AM
svampe vi finder i planternes rødder på øen Peberholm midt i Øresund
og de AM svampe vi finder i gåselort samlet samme sted. Vores
hypotese er derfor at gæs spreder AM svampe langs deres trækruter.
Dette projekt vil søge at korrelere hvilke AM der findes i plantesamfund
og gåselort på de primære standpladser lags deres trækruter.
Svampene vil blive identificeret vha. svampe-specifik PCR efterfulgt af
454 pyrosekvensering (Se flere projektforslag om Peberholm herunder).
Kartoffelskimmel (Phytophthora infestans ) – bedre bekæmpelse
gennem analyse af kvantitative virulens egenskaber og
populationsstruktur (Vejledere: Søren Rosendahl og Rasmus Kjøller).
Kartoffelskimmel er en af de mest alvorlige plantesygdomme i verden.
Kartofler er globalt set den fjerdestørste afgrøde og det anslås at tab
løber op i mellem 6-7 milliarder kroner årligt. Samtidig bliver der brugt
enorme mængder af sprøjtemidler for at bekæmpe sygdommen, noget
der i Danmark er stor fokus på at nedbringe, men man mangler den
nødvendige basale viden om svampens populationsbiologi og genetik koblet med viden om
infektionsforløb og virulens for at kunne gøre dette. Dette projekt vil forsøge at tilvejebringe
denne viden og er delt i tre arbejdsområder 1) Det skal afklares hvordan et epidemisk forløb i
marken forløber, hvor mange genotyper er involveret og hvilke rolle spiller klonale linjer versus
rekombination? 2) hvordan er sammenhængen i mellem genetiske underopdelinger og disses
virulens – kan enkelte eller clusters af gener (SNPs) identificeres der
korrelere med virulens faktorer? 3) Kan man detektere svampen på
et tidligt stadium, før symptomer er synlige? Dette kunne være
vigtigt det det normalt er for sent at bekæmpe så først symptomer
er synlige og vores ide er at udvikle et hurtigt varslings system
baseret på et håndholdt batteridrevent PCR med en kort kørsels tid.
Peberholmen – primær succession af planter og symbiotiske svampe
(Vejledere: Søren Rosendahl, Rasmus Kjøller og Hans-Henrik Bruun).
Peberholm er 4 km lang og dækker godt 130 ha. Øen blev etableret i
1995-1998 af kalkholdigt ler, sand, grus og sten hentet op fra Øresunds
bund. Indvandringen af planter til Peberholm driver etableringen af andre
organisme grupper fx de obligat biotrofe arbuskulære mykorrhizasvampe.
Da der stort set ikke eksisterer viden om denne vigtige gruppes svampes
evne til at sprede sig giver Peberholm en unik mulighed for dette. Ved at
sammenligne Peberholm med tilsvarende strandengs vegetationer på
Lernacken, Vestamager, Saltholm og Öland har vi en tidsserie fra 10 over
65, 4000 og 14.000 år. Svampesamfundene analyseres ved at ekstrahere
DNA fra rødder og jord og 454 pyrosekvensering.
Notes on Peberholm and arbuscular mycorrhizal fungi
Peberholm was established 1995-1998 by pumping up calcareous clay, sand and gravel from the
bottom of Øresund. Therefore, the island provides a perfect opportunity to study primary
succession. Still, fifteen years after most of the island is covered by low vegetation of herbs and
grasses in symbiosis with AMF and with very low soil organic content. AMF forms a mutualistic
symbiosis with many plant species by supplying the plants with nutrients taken up from the soil in
exchange with photosynthetically derived sugar. AMF forms an internal colonization within plants
roots where exchange of metabolites takes place and additionally proliferates with an extecsive
external mycelial network in the soil. Large (50-500 µm) soil-borne spores are made on the external
mycelia mostly in soil but sometimes also at the soil surface.
Primary succession on Peberholm – Salix (Willow) as a main driver for ecosystem and microbial
community changes (Vejleder: Rasmus Kjøller)
Peberholm was established 1995-1998 by pumping up calcareous
clay, sand and gravel from the bottom of Øresund. Therefore, the
island provides a perfect opportunity to study primary succession.
Today, most of the island is still covered by low vegetation of herbs
and grasses in symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi and with
very low soil organic content. Now, patches of Salix in symbiosis
with ectomycorrhizal fungi (EMF) are beginning to appear. Within
these, changes are apparent: a more protective environment is
present and soil formation speeds up which provide opportunities for new organisms to invade.
Depending on interests, a project could document: the influence of Salix patch size/age on EMF
community composition and formation of soil organic matter (SOM), quantify the contribution of
EMF external mycelia into SOM and the inoculum potential (spore bank) of EMF in patches versus
non-EMF soil as well as in the air. The fungal communities will be analyzed by extraction DNA from
roots, soil and air followed by 454 pyrosequencing.
Functional diversity in in plant-mycorrhizal interactions - mutualist or cheaters? (Supervisors:
Rasmus Kjøller & Anders Michelsen)
Many argue that plants would have evolved mechanisms to support good
symbionts with more photosynthetically derived C than less good
symbionts. Good symbionts are symbionts providing better services for
the plant e.g. nutrient uptake from the soil in the case of mycorrhizal
fungi. Given the general acceptance of this idea, actual observations from
nature are few or absent! This relies on the extreme difficulty in tracking
plant C to specific symbiont species or genotypes and vice versa for
nutrients taken up. Ectomycorrhizal symbiosis may provide an
opportunity, as single root tips of trees are colonized by distinct fungal
genotypes. Thereby C from the plant can be tracked to these individual
tips and so can reciprocal uptake of e.g. 15N labeled N-compounds.
Do interaction between mycorrhizal and saprotrophic fungi determines soil organic matter
decomposition in forest soils? (Supervisors: Rasmus Kjøller and Per Gundersen)
In this project we aim to disentangle the separate influence on organic matter decomposition of
roots and associated mycorrhizal fungi on one side and free-living saprotrophic fungi on the other
side when these organisms are competing for the same resources. We hypothesize that the
outcome of the interaction between mycorrhizal fungi and saprotrophic fungi controls the rate of
decomposition of soil organic matter. Specifically we wish to quantify the competitive strength of
each fungal group for nitrogen and water across a range of substrate qualities in terms of C/N
ratio. We ask the following questions: 1) How does the community composition change between
mycorrhizal and saprotrophic fungi along N-deposition gradients? 2) Which functional
characteristics accompany the expected community changes? 3) What is the impact of mycorrhizal
fungi on decomposition of soil organic matter (by interaction/competition with the saprotrophic
community)? How do N-depletion and water limitation affect the outcome of this interaction? Do
mycorrhizal fungi influence decomposition rate differently in early or later stages of
decomposition? Do mycorrhizal fungi indeed deplete N from organic matter in the field?
Key words: decomposition, soil organic matter (SOM), mycorrhizal fungi, saprotrophic fungi,
competition
Hvilke svampe spiser svampespisende jordbundsdyr? (Vejledere: Regin Rønn, Rasmus Kjøller og
Flemming Ekelund)
Vi ved at flere grupper af jordbundsdyr spiser svampe (fungivorous soil fauna) men hvilke svampe
spiser de – er der særlige grupper enten funktionelle eller taxonomiske de foretrækker/frastødes
af? Det ved man ikke meget om, men ved at PCR amplificerer svampene direkte fra jordbundsdyr
kunne man finde ud af det. En hypotese er at jordbundsdyr i skoven foretrækker saprotrofe
svampe fremfor mykorrhizasvampe fordi den sidste gruppe kan investerer mere kulstof i forsvar
da den modtager dette fra træet. Ved at måle 15N13C målinger af dyrene kan man også udtale sig
om deres trofiske placering (15N) og om de får C fra træerne eller skovbunden (13C).
Endelig kunne et projekt også undersøge om man kunne benytte sig af molekylære metoder til at
artsbestemme jordbundsdyr (DNA barcoding).
Tommentella spores in
oribatid mites (Lilleskov and
Bruns, Mycologia, 97: 762–
769)
Biodiversitets hot spots - for svampe (Vejledere: Rasmus Kjøller og Jacob Heilmann-Clausen).
Det er velkendt at sjældne arter ofte forekommer klumpet i landskabet. Disse såkaldte
biodiversitets hot spots har stort forvaltningsmæssigt potentiale da de ofte rummer en usædvanlig
rigdom af rødlistede arter. En dybere forståelse af hvilke abiotiske eller biotiske faktorer der
karakteriserer disse hot spots mangler dog og samtidig er det uklart hvor udbredte svampenes
mycelier er i jorden i forhold til kendte observationer af frugtlegemer. Denne manglende viden gør
en optimal forvaltning vanskelig, men danner samtidig grundlag for formuleringen af en række
spørgsmål. Ved at kombinerer feltundersøgelser med moderne DNA-baserede metoder vil vi
forsøge at besvare disse. Særligt fokus kunne være på forekomsten af sjældne arter inden for
Slørhattene (Cortinarius).